סילוק גזים מנתכי סגסוגות אלומיניום באמצעות אולטרסאונד
ניתן לסלק גזים ביעילות מנתכי אלומיניום וסגסוגות באמצעות אולטרסאונד בעל ביצועים גבוהים. גלי אולטרסאונד עוצמתיים מעודדים התלכדות של מימן וגזים בלתי רצויים אחרים, כך שניתן לסלקם ביעילות מנתך המתכת. מכשירים אולטרסוניים לסילוק גזים זמינים לשימוש בטמפרטורות גבוהות מאוד ובתנאי עבודה מאומצים.
סילוק גזים מסגסוגות אלומיניום מותכות באמצעות אולטרסאונד
יצירת קוויטציה במתכות נוזליות היא יישום תובעני ביותר, ויש רק מעט מאוד טכניקות ליצירת קוויטציה מספקת ואמינה בנתכי מתכת. עם זאת, קצב הקוויטציה ועוצמתה הם גורמים מכריעים הקובעים את תוצאות סילוק הגזים. סילוק גזים יעיל מחייב קוויטציה אמינה כדי להשיג עידון מבני מרבי של נתך המתכת. קוויטציה אקוסטית עזה הנוצרת באמצעות אולטרסאונד בעל ביצועים גבוהים יכולה לשפר את סילוק הגזים ב-30 עד 60%. בה בעת, סוניקציה יכולה לשפר במידה ניכרת את עידון הגרעינים בנתכי מתכת.
יתרונות סילוק גזים מנתכי סגסוגות אלומיניום באמצעות אולטרסאונד
מכיוון שסילוק גזים מנתכי מתכת כגון סגסוגות אלומיניום הוא משימה תובענית, המשפיעה במידה רבה על איכות המתכות והתוצרים של יציקה בלחץ, סילוק גזים באמצעות אולטרסאונד רב-עוצמה נחשב לשיטה מבטיחה – במיוחד לאור יתרונותיה.
- סילוק יעיל של בועות גז: סילוק גזים באמצעות גשוש אולטרסוני הוא שיטה יעילה מאוד לסילוק בועות גז מנתכי מתכת. גלי האולטרסאונד בתדר גבוה גורמים לבועות לעלות אל פני הנתך ולהשתחרר, ובכך מביאים להפחתה ניכרת בתכולת הגז בנתך.
- שיפור תכונות החומר: סילוק בועות גז מנתכי מתכת יכול להביא לשיפורים ניכרים בתכונות המכניות והפיזיקליות של החומר המתקבל. הסיבה לכך היא שבועות גז עלולות לשמש כמוקדי ריכוז מאמצים, ולגרום לירידה בחוזק ובמשיכות.
- שיפור איכות היציקה: סילוק גזים באמצעות אולטרסאונד יכול גם לשפר את איכות היציקה באמצעות הפחתת הנקבוביות ופגמי יציקה אחרים הקשורים לבועות גז.
- פחות סיגים: סילוק גזים באמצעות אולטרסאונד גורם להיווצרות פחות סיגים. לכן, המכשירים האולטרסוניים לסילוק גזים מייעלים את תהליך סילוק הגזים ממתכות.
- עידון גרעינים: אולטרסאונד משמש גם לשיפור מבנה הגרעינים בנתכי מתכת. כך איכות המתכת משתפרת עוד יותר.
פרמטרי התהליך של סילוק גזים באמצעות אולטרסאונד: סילוק גזים באמצעות מכשירים אולטרסוניים מסוג גשוש נחשב לאחת השיטות האמינות ביותר לסילוק גזים, שהוכחו מדעית כבנות ביצוע בקנה מידה קטן וגדול. יצירת קוויטציה אקוסטית עזה תלויה בגורמים שונים, ובהם פרמטרי התהליך האולטרסוני, הרכב המתכת, מתח הפנים, טמפרטורת הנתך, הצמיגות, וכן הנפח ורמת ההתמוססות של תכלילי גז בנתך המתכת. ניתן לכוון במדויק את פרמטרי התהליך האולטרסוני בהתאם להרכב נתך המתכת ולגורמים המשפיעים, כך שתתקבל עוצמת הקוויטציה המתאימה. הכוונון המדויק של הפרמטרים האולטרסוניים הוא הבסיס ליתרונות סילוק הגזים מנתכי מתכת באמצעות אולטרסאונד. היתרונות העיקריים של סילוק גזים באמצעות אולטרסאונד כוללים קצבי סילוק גזים גבוהים והשפעה סביבתית מופחתת של התהליך. מכיוון שסילוק גזים באמצעות אולטרסאונד גורם להיווצרות כמות קטנה מאוד בלבד של סיגים, סילוק גזים מנתכי מתכת באמצעות אולטרסאונד הוא טכניקה ירוקה וידידותית לסביבה.
סילוק גזים מנתכי אלומיניום וסגסוגות באמצעות אולטרסאונד
סילוק גזים באמצעות אולטרסאונד הוא שיטה מוכחת להגדלת צפיפותן של סגסוגות אלומיניום ולהפחתת תכולת המימן בהן. בהשוואה להליכי סילוק גזים חלופיים, כגון סילוק גזים באמצעות אימפלר מסתובב, סילוק גזים באמצעות אולטרסאונד מצטיין במהירות וביעילות. מחקרים הראו שמערכת לסילוק גזים באמצעות גשוש אולטרסוני הייתה מהירה פי 3 בערך מסילוק גזים באמצעות אימפלר.
מכיוון שסילוק גזים באמצעות אולטרסאונד אינו כרוך בערבול מתכת קונבנציונלי, שכבת תחמוצת האלומיניום המגינה על פני הנתך אינה נפגעת. שמירה על שלמותה של שכבת תחמוצת האלומיניום מונעת את החדרת תחמוצת האלומיניום לנתך האלומיניום, כך שהשכבה שומרת על השפעתה המגינה מפני מזהמים אטמוספריים. סילוק גזים באמצעות אולטרסאונד משפר את עידון הגרעינים ואת המבנה של סגסוגות אלומיניום. שיפור זה, לצד סילוק תכלילי גז לא-מתכתיים מהאלומיניום הנוזלי בעידוד האולטרסאונד, הופך את הטיפול בנתכי מתכת באמצעות אולטרסאונד לטכניקה עדיפה לייצור יציקות מתכת באיכות גבוהה.
לצד השפעתם על סילוק גזים, מכשירי הסוניקציה של Hielscher משפרים גם את התמצקות נתכי המתכת במהלך היציקה. קראו עוד על התמצקות נתכי אלומיניום בסיוע אולטרסאונד!
מכשיר אולטרסוני UIP2000hdT ליישומים בתנאי עבודה מאומצים, כגון סילוק גזים מנתכי מתכת
מכשירים אולטרסוניים בעלי ביצועים גבוהים לסילוק גזים מנתכי מתכת
סילוק גזים מנתכי מתכת כגון סגסוגות אלומיניום מחייב ציוד אולטרסוני בעל ביצועים גבוהים והספק גבוה. הגשוש האולטרסוני חייב להתאים לפי המפרט לשימוש בטמפרטורות גבוהות ובצמיגויות גבוהות. המכשיר האולטרסוני חייב להיות מסוגל לספק משרעות קבועות ולשמור עליהן לאורך פרקי זמן ממושכים. Hielscher Ultrasonics מתמחה בפיתוח, בייצור ובהפצה של ציוד אולטרסוני בעל הספק גבוה ליישומים תובעניים, כגון סילוק גזים מנתכי מתכת בטמפרטורות גבוהות ובתנאי עבודה מאומצים. באמצעות אספקת מכשירים אולטרסוניים בעלי ביצועים גבוהים בכל קנה מידה וגשושים אולטרסוניים שפותחו במיוחד לטיפול במתכות נוזליות, Hielscher Ultrasonics היא השותפה שלכם לעיבוד אמין ויעיל של נתכי מתכת.
תכנון, ייצור וייעוץ – איכות תוצרת גרמניה
המכשירים האולטרסוניים של Hielscher ידועים בסטנדרטים הגבוהים ביותר של איכות ותכנון. העמידות וקלות התפעול מאפשרות לשלב את המכשירים האולטרסוניים שלנו בצורה חלקה במתקנים תעשייתיים. המכשירים האולטרסוניים של Hielscher מתמודדים בקלות עם תנאים קשים וסביבות תובעניות.
Hielscher Ultrasonics היא חברה בעלת הסמכת ISO, והיא שמה דגש מיוחד על מכשירים אולטרסוניים בעלי ביצועים גבוהים, המשלבים טכנולוגיה מתקדמת ביותר וידידותיות למשתמש. כמובן, המכשירים האולטרסוניים של Hielscher תואמים לדרישות CE ועומדים בדרישות UL, CSA ו-RoHs.
הטבלה שלהלן נותנת מושג על כושר העיבוד המשוער של המכשירים האולטרסוניים שלנו:
| נפח אצווה | ספיקת זרימה | מכשירים מומלצים |
|---|---|---|
| 0.5 עד 1.5mL | n.a. | VialTweeter | 1 עד 500mL | 10 עד 200mL/min | UP100H |
| 10 עד 2000mL | 20 עד 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 עד 20L | 0.2 עד 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 עד 100L | 2 עד 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 עד 150L | 3 עד 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 עד 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | גבוהה יותר | אשכול של מכשירי UIP16000 |
צרו איתנו קשר! / שאלו אותנו!
ספרות / מקורות
- Wang, C., Connolley, T., Tzanakis, I., Eskin, D., & Mi, J. (2019): Characterization of Ultrasonic Bubble Clouds in A Liquid Metal by Synchrotron X-ray High Speed Imaging and Statistical Analysis. Materials (Basel, Switzerland), 13(1), 44.
- I. Tzanakis, W.W. Xu, G.S.B. Lebon, D.G. Eskin, K. Pericleous, P.D. Lee (2015): In Situ Synchrotron Radiography and Spectrum Analysis of Transient Cavitation Bubbles in Molten Aluminium Alloy. Physics Procedia, Volume 70, 2015. 841-845.
- Shusen, Wu; Liu, Longfei; Qianqian, Ma; Youwu, Mao; Ping, An. (2012): Degassing effect of ultrasonic vibration in molten melt and semi-solid slurry of Al-Si alloys. Foundry 9, 2012. 201-206.

